[發明專利]模擬跳甲跳器的運動仿生機構及其跳躍方法

有效

• 申請號: 201910573836.3
• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN110329378B
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 俞志偉;管奕寧;熊建宇;郭策;葛斯琴;劉琦;蘇曉璁
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: B62D57/02
• 分類號: B62D57/02;B25J9/10
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 韓天宇

1.一種模擬跳甲跳器的運動仿生機構，其特征在于：

包括主固定板（9）、底板（6）、移動滑塊（10）、螺母（11）、直流電機（2）、前彈簧（7）、后彈簧（8）、掛繩滑塊（5）、上拉左細線（13）、上拉右細線（14）、下拉左細線（15）、下拉右細線（16）、無線控制電路板（4）和電池（12）；

上述移動滑塊（10）上下方向具有中圓柱通孔（10-1），移動滑塊（10）內置有螺母（11），螺母（11）的軸向與上述中圓柱通孔（10-1）對齊；

上述直流電機（2）通過電機固定件固定安裝于主固定板（9）上部，直流電機（2）的螺桿插入移動滑塊的中圓柱通孔（10-1）中，并與螺母（11）螺紋連接；

上述主固定板（9）具有左懸臂（9-1）和右懸臂（9-2），左懸臂（9-1）和右懸臂（9-2）的上端為自由端；移動滑塊（10）位于左懸臂（9-1）和右懸臂（9-2）之間；移動滑塊（10）分別與左懸臂（9-1）、右懸臂（9-2）之間通過導軌滑槽結構配合形成上下直線移動副；

上述底板（6）左段設置有通孔，該通孔與主固定板（9）下方通孔通過螺栓固定，具有轉動副功能；

上述前彈簧（7）和后彈簧（8）的上端與移動滑塊（10）下方通孔連接，前彈簧（7）和后彈簧（8）的下端與底板（6）左端通孔連接；

上述掛繩滑塊（5）呈現三角形式，掛繩滑塊（5）頂端的兩個孔分別系上拉左細線（13）和上拉右細線（14）的下端，上拉左細線（13）和上拉右細線（14）上端分別穿過主固定板（9）上的滑塊孔，并分別固定系在移動滑塊（10）上側邊的兩小孔中固定；

掛繩滑塊（5）中端的兩個孔分別系下拉左細線（15）和下拉右細線（16）的上端，下拉左細線（15）和下拉右細線（16）下端分別系在底板（6）的中部相連；

上述主固定板（9）中部右側具有一個順著主固定板（9）先向下再向左延伸的鉤型凸臺(9-3)；

上述無線控制電路板（4）和電池(12)固定于主固定板（9）。

2.根據權利要求1所述的模擬跳甲跳器的運動仿生機構，其特征在于：

上述螺母通過以下方式內置于移動滑塊（10）中：移動滑塊（10）側面具有方孔（10-2），螺母（11）插入方孔（10-2）內。

3.根據權利要求1所述的模擬跳甲跳器的運動仿生機構，其特征在于：

上述前彈簧（7）和后彈簧（8）與移動滑塊（10）或底板（6）之間的連接，都是通過前彈簧（7）和后彈簧（8）與相應螺栓連接，相應螺栓再與移動滑塊（10）或底板（6）固定安裝實現的。

4.根據權利要求1所述的模擬跳甲跳器的運動仿生機構，其特征在于：

上述底板（6）的中部設置有長條型滑槽（6-1），上述下拉左細線（15）和下拉右細線（16）下端分別系在該長條型滑槽（6-1）內。

5.根據權利要求1所述的模擬跳甲跳器的運動仿生機構，其特征在于：

上述無線控制電路板（4）和電池（12）呈前、后對稱布置，一個固定于主固定板（9）上方前側，另一個固定于主固定板（9）上方后側。

6.根據權利要求1所述的模擬跳甲跳器的運動仿生機構的跳躍方法，其特征在于包括以下過程：

無線控制電路板（4）接收外部命令，控制直流電機（2）旋轉，直流電機（2）的螺桿驅動移動滑塊（10）內置的螺母（11），實現移動滑塊（10）沿著主固定板（9）上下移動；

當移動滑塊（10）下移時通過上拉左細線（13）和上拉右細線（14）牽引掛繩滑塊（5）向上移，同時掛繩滑塊（5）通過下拉左細線（15）和下拉右細線（16）牽引底板（6）逆時針旋轉逐步收攏；開始時掛繩滑塊（5）尚未進入主固定板（9）的鉤型凸臺（9-3），該狀態為跳器收攏初始狀態，當此時掛繩滑塊（5）進入主固定板（9）的鉤型凸臺（9-3）內，該狀態為跳器收攏結束狀態；

從跳器收攏結束狀態開始，當移動滑塊（10）上移，掛繩滑塊（5）一側與移動滑塊（10）平面保持接觸，掛繩滑塊（5）仍然位于主固定板（9）的鉤型凸臺（9-3）內，同時下拉左細線（15）和下拉右細線（16）限定底板（6）處于收攏狀態，隨著移動滑塊（10）上移，前彈簧（7）、后彈簧（8）開始拉伸儲能，該狀態為跳器彈射儲能狀態；

當移動滑塊（10）上移使得掛繩滑塊（5）一側與其無平面接觸時，掛繩滑塊（5）被下拉左細線（15）和下拉右細線（16）下拉，前彈簧（7）、后彈簧（8）迅速收縮，彈簧勢能瞬間釋放，實現底板（6）順時針旋轉彈射，完成跳甲跳器的運動仿生機構的一次跳躍彈射，跳器彈射儲能狀態結束時該狀態為跳器彈射跳躍狀態。